NL2008266C2 - ANAEROOB WATER TREATMENT SYSTEM AND METHOD FOR TREATING A LIQUID. - Google Patents

Description

ANAËROOB WATERZUIVERINGSSYSTEEM EN WERKWIJZE VOOR HET BEHANDELEN VAN EEN VLOEISTOFANAEROB WATER TREATMENT SYSTEM AND METHOD FOR TREATING A LIQUID

De onderhavige uitvinding betreft een anaëroob 5 waterzuiveringssysteem voor het behandelen van een vloeistof. In het bijzonder betreft een dergelijk vloeistof een afvalwaterstroom, bijvoorbeeld afkomstig uit de procesindustrie.The present invention relates to an anaerobic water purification system for treating a liquid. In particular, such a liquid relates to a waste water stream, for example originating from the process industry.

Uit de praktijk zijn diverse waterzuiveringsystemen 10 bekend. Hieronder bevinden zich zogeheten aerobe en anaerobe waterzuiveringsystemen. Beide betreffen een biologische zuivering waarin gebruik wordt gemaakt van micro-organismen voor het afbreken van organisch materiaal.Various water purification systems are known from practice. These include so-called aerobic and anaerobic water purification systems. Both concern biological purification in which use is made of microorganisms for breaking down organic material.

Een probleem met aerobe systemen is de relatief lage 15 omzetting en het ontstaan van veel slib dat afgevoerd en eventueel verwerkt dient te worden. Bijkomend is relatief veel energie nodig voor onder meer beluchters voor het verschaffen van aerobe condities tijdens de zuivering.A problem with aerobic systems is the relatively low conversion and the generation of a lot of sludge that needs to be disposed of and possibly processed. In addition, a relatively large amount of energy is required for aerators, among others, to provide aerobic conditions during purification.

Anaerobe systemen hebben als voordeel dat geen zuurstof 20 toegevoerd hoeft te worden en dat daarmee het systeem veelal op eenvoudige wijze, en meer energie-efficiënt, uitgevoerd kan worden. In anaerobe systemen wordt het organisch materiaal in een aantal stappen afgebroken tot uiteindelijk CO2 en methaan, ofwel biogas. Bij conventionele anaerobe 25 afvalwaterzuiveringsystemen (UASB) wordt de te zuiveren stroom gevoerd door een laag waarin de micro-organismen zich bevinden om daarmee de omzetting/zuivering te bewerkstelligen.Anaerobic systems have the advantage that no oxygen needs to be supplied and that the system can therefore be implemented in a simple manner, and more energy-efficiently. In anaerobic systems, the organic material is broken down in a number of steps to ultimately CO2 and methane, or biogas. With conventional anaerobic waste water purification systems (UASB), the stream to be purified is passed through a layer in which the microorganisms are located to thereby effect the conversion / purification.

Conventionele anaerobe systemen maken hiervoor gebruik 30 van zogeheten drie-fase-afscheiders, ofwel "settlers". Deze drie-fase-afscheiders worden gebruikt voor het scheiden van de slib-, gas- en waterstromen. Dit vereist additionele componenten in het systeem, waardoor dergelijke systemen gepaard gaan met aanzienlijke additionele investeringen.Conventional anaerobic systems use so-called three-phase separators, or "settlers" for this purpose. These three-phase separators are used to separate the sludge, gas and water flows. This requires additional components in the system, so that such systems are accompanied by significant additional investments.

22

De onderhavige uitvinding heeft als doel een verbeterd anaëroob waterzuiveringssysteem te verschaffen waarmee de 5 zuivering op effectievere wijze uitgevoerd kan worden.The present invention has for its object to provide an improved anaerobic water purification system with which the purification can be carried out more effectively.

Daartoe verschaft de onderhavige uitvinding een anaëroob waterzuiveringssysteem voor het behandelen van een vloeistof volgens de uitvinding, het systeem omvattende: - een houder voor de te behandelen vloeistof in gebruik 10 voorzien van een slibbed; - een met de houder werkzaam verbonden aanvoerleiding voor het aanvoeren van de te behandelen vloeistof; - een met de aanvoerleiding verbonden verdeelsysteem voor het van bovenaf verdelen van de vloeistof over het 15 slibbed; - in gebruik in de houder aangebracht dragermateriaal waarop anaëroob slibmateriaal vestigbaar is; en - een aan of op de houder aangebracht gasdak voorzien van een in gebruik aanpasbaar aan de biogasproductie volume.To this end, the present invention provides an anaerobic water purification system for treating a liquid according to the invention, the system comprising: - a container for the liquid to be treated in use provided with a sludge bed; - a supply line operatively connected to the container for supplying the liquid to be treated; - a distribution system connected to the supply line for distributing the liquid over the sludge bed from above; - carrier material provided in use in the container on which anaerobic sludge material can be established; and - a gas roof arranged on or on the container provided with a volume that can be adjusted to the biogas production in use.

20 Een houder omvat bijvoorbeeld een voorraadvat of tank waarin de te behandelen vloeistof gebracht kan worden. De vloeistof betreft in het bijzonder een afvalwaterstroom, bijvoorbeeld afkomstig van de procesindustrie, zoals de papierindustrie, bierindustrie etc. De vloeistof kan echter 25 ook andere stromen omvatten. In de vloeistof kunnen zich eventueel andere componenten in opgeloste en/of vaste vorm bevinden. De vloeistof wordt via een aanvoerleiding aangevoerd en vervolgens verdeeld over in hoofdzaak het gehele oppervlak van de houder. Volgens de vinding wordt 30 hierbij de vloeistof van bovenaf ingebracht, waarna de te zuiveren vloeistof, bijvoorbeeld afvalwater, naar beneden stroomt in de houder. Door in de houder dragermateriaal aan te brengen waarop anaëroob slibmateriaal vestigbaar is, komt 3 de te zuiveren stroom in contact met de anaerobe micro-organismen die zich hierin bevinden. Het geprefereerde dragermateriaal betreft los gestorte floterende dragers. Hiermee wordt een type fluid bed reactor verkregen. Het is 5 gebleken dat hiermee een goede menging en bijbehorende omzetting wordt gerealiseerd in vergelijking met conventionele anaerobe systemen. Een nadere beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van dergelijke dragers wordt gegeven in WO 02/096806, waarvan de inhoud als hierin 10 gevoegd wordt beschouwd. In het bijzonder wordt hierin de specifieke beschrijving van het dragermateriaal gegeven, met het daarop laten vestigen van aëroob materiaal, evenals een geschikte configuratie, bijvoorbeeld cilindrisch met zich radiaal uitstrekkende vlakken. Het is gebleken dat dit type 15 dragermateriaal uitermate geschikt is voor het daarop laten vestigen van anaëroob slibmateriaal.A container comprises, for example, a storage vessel or tank into which the liquid to be treated can be introduced. The liquid is in particular a waste water stream, for example originating from the process industry, such as the paper industry, beer industry, etc. However, the liquid can also comprise other streams. Other components may optionally be present in the liquid in dissolved and / or solid form. The liquid is supplied via a supply line and subsequently distributed over substantially the entire surface of the container. According to the invention, the liquid is herein introduced from above, whereafter the liquid to be purified, for example waste water, flows down into the container. By introducing carrier material into the container on which anaerobic sludge material can be established, the stream to be purified comes into contact with the anaerobic microorganisms contained therein. The preferred carrier material is loosely deposited flotation carriers. A type of fluid bed reactor is hereby obtained. It has been found that a good mixing and associated conversion is achieved in comparison with conventional anaerobic systems. A further description of preferred embodiments of such carriers is given in WO 02/096806, the contents of which are considered to be incorporated herein. In particular, the specific description of the carrier material is given herein, with aerobic material settling thereon, as well as a suitable configuration, for example cylindrical with radially extending surfaces. It has been found that this type of carrier material is extremely suitable for having anaerobic sludge material settled thereon.

Door de te zuiveren stroom van bovenaf in de houder in te brengen en deze vervolgens te voeren door het dragermateriaal, met daarop het slibmateriaal, wordt de 20 gewenste zuivering bewerkstelligd. Hiermee wordt een effectieve zuivering gerealiseerd.The desired purification is achieved by introducing the stream to be purified from above into the container and then passing it through the carrier material, with the sludge material on it. This ensures effective purification.

Door de combinatie van een houder waarin, bij voorkeur los gestort floterend, dragermateriaal wordt aangebracht, waarbij het verdeelsysteem de te behandelen vloeistof van 25 bovenaf inbrengt, wordt een zogeheten neerwaartse stroming, ofwel "downflow" systeem verschaft. Dit betekent dat geen geforceerde bezinking nodig is met "settlers", aangezien het slibmateriaal drijft door het dragermateriaal. Hiermee wordt een effectief en beter beheersbaar systeem verkregen dat met 30 name geschikt is gebleken voor ombouw van reeds bestaande houders bijvoorbeeld gebruikt voor conventionele aerobe systemen.Through the combination of a container in which, preferably loosely cast flotation, carrier material is applied, wherein the distribution system introduces the liquid to be treated from above, a so-called downflow or "downflow" system is provided. This means that no forced settling is necessary with settlers, since the sludge material floats through the carrier material. Hereby an effective and more controllable system is obtained which has proved to be particularly suitable for conversion of already existing containers used for example for conventional aerobic systems.

44

Bijkomend wordt met het fluid bed van dragers en het van bovenaf inbrengen van vloeistof een neerwaartse stroom gerealiseerd. Het geproduceerde biogas zal opwaarts bewegen. Hierdoor is een "settler" of drie-fasen-afscheider niet 5 vereist zodat een kostenefficiënte uitvoering van het anaerobe systeem wordt gerealiseerd. Verder bijkomend is gebleken dat door het hanteren van een tegenstroom in de houder de effectiviteit van de omzetting verder verbeterd, en beter beheersbaar, zodat het proces op efficiëntere wijze 10 bedreven kan worden.In addition, a downward flow is achieved with the fluid bed of carriers and the introduction of liquid from above. The biogas produced will move upwards. As a result, a "settler" or three-phase separator is not required, so that a cost-efficient implementation of the anaerobic system is realized. Furthermore, it has been found that by using a counter-current in the holder, the effectiveness of the conversion is further improved, and more manageable, so that the process can be operated in a more efficient manner.

Bij de anaerobe omzetting ontstaat een biogas, in het bijzonder methaan, als ook koolstofdioxide. Door het voorzien van een gasdak, in het bijzonder een gasdak waarvan het volume aanpasbaar is aan de productie van het biogas, 15 kan een gewenste druk in de houder binnen een gewenst bereik gehouden worden. Doordat het geproduceerde biogas omhoog zal bewegen is het in tegenstroom met het te zuiveren effluent waardoor een verbeterde menging wordt bewerkstelligd.The anaerobic conversion produces a biogas, in particular methane, as well as carbon dioxide. By providing a gas roof, in particular a gas roof whose volume is adaptable to the production of the biogas, a desired pressure in the container can be kept within a desired range. Because the biogas produced will move upwards, it is in countercurrent with the effluent to be purified, whereby an improved mixing is achieved.

Bij voorkeur wordt het gasdak met verbindingsmiddelen 20 aangebracht op een bestaande houder. Op deze wijze is het mogelijk om een reeds bestaande houder of tank te voorzien van een gasdak en deze houder vervolgens te gebruiken als anaëroob waterzuiveringssysteem. Hierbij wordt de te behandelen vloeistof gezuiverd, resulterend in een zuivere, 25 of althans meer zuivere, waterstroom en verdere stromen, waaronder slib en biogas.The gas roof with connecting means 20 is preferably arranged on an existing container. In this way it is possible to provide an already existing container or tank with a gas roof and then use this container as an anaerobic water purification system. The liquid to be treated is hereby purified, resulting in a pure, or at least more pure, water stream and further streams, including sludge and biogas.

Het gasdak bestaat bij voorkeur uit een gasmembraan, die als het ware wordt opgeblazen door het geproduceerde biogas. In de momenteel geprefereerde 30 voorkeursuitvoeringsvorm is dit biogasmembraan voorzien binnen een overkoepelend dakmateriaal, dat bijvoorbeeld met behulp van een luchtblazer in positie wordt gehouden. Een dergelijke luchtblazer blaast lucht in tussen het 5 overkoepelende dak en het gasmembraan. Indien het anaerobe waterzuiveringssysteem volgens de vinding buiten bedrijf is, zal het biogasmembraan geen volume hoeven te voorzien voor het geproduceerde biogas en derhalve bijvoorbeeld rusten op 5 een rooster, dat is geplaatst net boven de verdelers bij voorkeur. Alternatief behoort het ook tot de mogelijkheden om een vast overkoepelend dak, bijvoorbeeld in de vorm van een puntdak, te voorzien. Eveneens wordt hierbij bij voorkeur gebruikt gemaakt van een flexibel gasmembraan, dat 10 zich bevindt onder dit buitendak en op dezelfde wijze een flexibel volume verschaft.The gas roof preferably consists of a gas membrane, which is as it were inflated by the biogas produced. In the presently preferred preferred embodiment, this biogas membrane is provided within an overlying roof material, which is held in position, for example with the aid of an air blower. Such an air blower blows air in between the umbrella roof and the gas membrane. If the anaerobic water purification system according to the invention is out of operation, the biogas membrane will not have to provide any volume for the produced biogas and therefore, for example, rest on a grid placed just above the distributors. Alternatively, it is also possible to provide a fixed umbrella roof, for example in the form of a pointed roof. Also preferably used here is a flexible gas membrane, which is located under this outer roof and provides a flexible volume in the same way.

De verbindingsmiddelen omvatten bij voorkeur klemmechanismen waarbij het gasmembraan wordt geklemd aan of op de houder. Deze klemverbinding is bij voorkeur in 15 hoofdzaak geheel gasdicht voorzien onder de gangbare procescondities, zodat het biogas niet ongecontroleerd kan ontsnappen uit het flexibele biogasvolume van het systeem volgens de vinding.The connecting means preferably comprise clamping mechanisms wherein the gas membrane is clamped to or on the container. This clamp connection is preferably provided substantially completely gas-tight under the usual process conditions, so that the biogas cannot escape uncontrolled from the flexible biogas volume of the system according to the invention.

In een momenteel geprefereerde voorkeursuitvoe-20 ringsvorm wordt het gasdak voorzien over een deel van een bestaande houder en wordt een ander deel van de bestaande houder in gebruik voorzien als voorbehandelings- en/of nabehandelingshouder. In het bijzonder betreft een bestaande houder een conventionele aerobe waterzuivering met het 25 systeem volgens de vinding die geschikt gemaakt wordt voor een anaëroob waterzuiveringssysteem. Het is gebleken dat hierbij het anaerobe systeem slechts een deel van het volume nodig heeft van de voorheen aerobe houder. Hierdoor is het mogelijk om een significant deel van de bestaande houder, te 30 weten 2/3 tot 4/5 van het volume, te benutten voor een voorbehandeling en/of nabehandeling. Het overige deel wordt dan benut voor de anaerobe behandeling van de vloeistof.In a presently preferred preferred embodiment, the gas roof is provided over a part of an existing container and another part of the existing container is provided for use as a pre-treatment and / or after-treatment container. In particular, an existing container relates to a conventional aerobic water purification with the system according to the invention that is made suitable for an anaerobic water purification system. It has been found that the anaerobic system requires only a part of the volume of the previously aerobic container. This makes it possible to use a significant part of the existing container, namely 2/3 to 4/5 of the volume, for a pre-treatment and / or after-treatment. The remaining part is then used for the anaerobic treatment of the fluid.

66

Ook behoort het tot de mogelijkheden om een subhouder te voorzien in de houder van een conventioneel aëroob systeem. Hiermee wordt een additioneel veiligheidsbuffer verschaft waardoor het proces nog veiliger bedreven kan 5 worden.It is also possible to provide a sub-holder in the holder of a conventional aerobic system. An additional safety buffer is hereby provided so that the process can be operated even more safely.

Door bij voorkeur een deel van het volume van de voorheen aerobe houder te benutten voor een anaëroob systeem, in het bijzonder blijkt zo'n 20 tot 25% in de meeste gevallen voordelig, kan eenzelfde 10 zuiveringscapaciteit bewerkstelligd worden als bij een eerder gebruikt aëroob systeem bijvoorbeeld. Dit biedt met name voordelen indien een grotere capaciteit wordt gevraagd. Op dat moment kan een iets groter volume dan deze 20 tot 25%, bijvoorbeeld 25 tot 90%, worden benut voor een anaëroob 15 systeem en kan het restant van het volume van de voorheen bijvoorbeeld aerobe houder benut worden voor voorbehandeling en/of nabehandeling. Het is gebleken dat dit met name voordelig is in situaties waarbij een alternatieve aanpak een extra of een uitbreiding van een aëroob systeem zou 20 vereisen. Hiermee kan tegen beperkte investeringen een verbeterde zuivering met vergrote capaciteit worden bereikt, waardoor de totale procesprestatie, ten aanzien van zowel procesmatige aspecten als ook vanuit kostenoogpunt, wordt verbeterd.By preferably utilizing a part of the volume of the previously aerobic container for an anaerobic system, in particular about 20 to 25% proves advantageous in most cases, the same purification capacity can be achieved as with a previously used aerobic system for example. This offers advantages in particular if a larger capacity is required. At that moment a slightly larger volume than this 20 to 25%, for example 25 to 90%, can be utilized for an anaerobic system and the remainder of the volume of the formerly, for example, aerobic container can be used for pre-treatment and / or after-treatment. It has been found that this is particularly advantageous in situations where an alternative approach would require an additional or an extension of an aerobic system. This allows improved purification with increased capacity to be achieved against limited investments, thereby improving overall process performance, both from a process and cost perspective perspective.

25 In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat het verdeelsysteem een aanvoer, een aantal verdelers en een doorspoelaansluiting.In an advantageous preferred embodiment according to the present invention, the distribution system comprises a supply, a number of distributors and a flushing connection.

Door gebruik te maken van een aantal verdelers kan de te behandelen vloeistof verdeeld worden over in hoofdzaak 30 het gehele bovenoppervlak van het vloeistof in de houder. Hiermee wordt bewerkstelligd dat een goede verdeling wordt gerealiseerd en een goede doorstroming van het anaëroob slib-bed wordt bereikt. Hierdoor wordt een omzetting van het 7 organisch materiaal in water en restmateriaal, naar het biogas, verbeterd. Door een doorspoelaansluiting te voorzien, kan op effectieve wijze het aanvoersysteem met de verdelers worden gereinigd. Hiermee worden onder meer 5 verstoppingen tegengegaan en kan een goede werking worden gegarandeerd.By making use of a number of distributors, the liquid to be treated can be distributed over substantially the entire upper surface of the liquid in the container. This ensures that a good distribution is achieved and a good flow of the anaerobic sludge bed is achieved. This improves the conversion of the organic material into water and residual material to the biogas. By providing a flushing connection, the supply system can be effectively cleaned with the distributors. This prevents, among other things, 5 blockages and guarantees proper operation.

Bij voorkeur zijn in stromingsrichting van de aangevoerde vloeistof voor en/of na de verdelers verdeelvaten voorzien. Dergelijke verdeel- of buffervaten, 10 ofwel "headers", vormen een soort centraal toevoerbuffer voor het verdelen van de stroom over de verdelers. Door deze aan de voorzijde van de verdelers te plaatsen, wordt een goede verdeling over alle verdelers bewerkstelligd. Door bij voorkeur een additioneel (verzamel)vat te plaatsen na de 15 verdelers, kan een verbeterde reiniging van het toevoersysteem worden gerealiseerd. Bijvoorbeeld wordt hierbij gebruik gemaakt van een extra reinigingsaansluiting. Deze reiniging wordt bijvoorbeeld uitgevoerd met water, eventueel voorzien van een aantal hulpstoffen. Hierbij wordt 20 gebruik gemaakt van doorspoelen en/of terugspoelen van de leidingen.Distribution vessels are preferably provided in the direction of flow of the supplied liquid before and / or after the distributors. Such distribution or buffer vessels, or "headers", form a kind of central supply buffer for distributing the flow among the distributors. By placing these at the front of the distributors, a good distribution over all distributors is achieved. By preferably placing an additional (collection) vessel after the dividers, an improved cleaning of the supply system can be realized. For example, an additional cleaning connection is used for this. This cleaning is carried out, for example, with water, optionally provided with a number of auxiliary substances. Use is made here of flushing and / or flushing back the pipes.

In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat het systeem een in of nabij de bodem van de houder aangebracht afvoersysteem voor 25 behandelde vloeistof.In an advantageous preferred embodiment according to the present invention, the system comprises a discharge system for treated liquid arranged in or near the bottom of the container.

Door aan de bodem een afvoersysteem te voorzien, wordt de neerwaartse stroming, ofwel het "downflow" karakter van het systeem, gerealiseerd. Een dergelijk afvoersysteem kan bijvoorbeeld een centrale opening of bak omvatten van 30 waaruit een afvoerleiding het effluent afvoert. Desgewenst kunnen ook meerdere afvoerpunten, bijvoorbeeld in de vorm van een opening in een bak, worden voorzien, optioneel elk met afzonderlijke afvoerleidingen. Door het afvoersysteem kunnen eventuele zogeheten voorkeurstromen worden beïnvloed en bij voorkeur worden tegengegaan.By providing a drainage system at the bottom, the downward flow, or the "downflow" character of the system, is realized. Such a drain system can for instance comprise a central opening or bin from which a drain line drains the effluent. If desired, it is also possible to provide several discharge points, for example in the form of an opening in a container, optionally each with separate discharge pipes. Any so-called preferred flows can be influenced and preferably prevented by the drain system.

88

In een alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm omvat het afvoersysteem een leidingwerk, bijvoorbeeld een slang, 5 bij voorkeur een flexibele slang, dat is voorzien van een aantal openingen. Het voordeel hiervan is dat een dergelijk leidingwerk, bijvoorbeeld een flexibele slang als het ware neergelegd kan worden op de bodem van een houder, in het bijzonder een reeds bestaande houder, bijvoorbeeld voordien 10 gebruikt uit als een conventioneel aëroob systeem. Hiermee wordt bewerkstelligd dat in hoofdzaak over het hele bodemoppervlak een afvoermogelijkheid bestaat. Tevens wordt verstopping van openingen tegengegaan, aangezien door meerdere openingen afvoer van effluent mogelijk is. Een 15 bijkomend voordeel is dat bij een ombouw van een aëroob naar een anaëroob systeem volgens de uitvinding een dergelijk afvoersysteem op relatief eenvoudig wijze gerealiseerd kan worden door een dergelijk leidingwerk te plaatsen op de bodem van een houder.In an alternative preferred embodiment, the discharge system comprises a pipework, for example a hose, preferably a flexible hose, which is provided with a number of openings. The advantage of this is that such a piping, for example a flexible hose, can be laid down as it were on the bottom of a container, in particular an already existing container, for example previously used from as a conventional aerobic system. This ensures that a drainage option exists substantially over the entire bottom surface. Clogging of openings is also prevented, since discharge of effluent is possible through several openings. An additional advantage is that in the case of a conversion from an aerobic to an anaerobic system according to the invention, such a drainage system can be realized in a relatively simple manner by placing such a piping on the bottom of a container.

20 In een verdere voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat het afvoersysteem een stijgbuis.In a further advantageous preferred embodiment according to the present invention, the discharge system comprises a riser.

Door het voorzien van een stijgbuis in het afvoersysteem wordt bewerkstelligd dat er een gegarandeerd 25 vloeistofniveau in de houder aanwezig is indien het systeem in gebruik is. Hiermee is het systeem niet afhankelijk van een enkele afsluiter die in geval van storing leidt tot een ongecontroleerd niveau in de houder en/of het leeglopen van de houder. Door de stijgbuis wordt het afgevoerde effluent 30 weer opgevoerd tot een specifieke hoogte waarna het effluent verder wordt afgevoerd. Dit effluent wordt in de stijgbuis omhoog gedrukt door de druk van de vloeistofkolom in de houder. Deze druk wordt in de houder versterkt door de druk 9 veroorzaakt door het biogas. In de praktijk betekent dit dat het vloeistofniveau in de stijgbuis enigszins hoger zal zijn dan het vloeistofniveau in de houder. Hiermee wordt een veilig systeem verschaft.By providing a riser in the discharge system, it is achieved that a guaranteed liquid level is present in the container when the system is in use. This means that the system is not dependent on a single valve that, in the event of a failure, leads to an uncontrolled level in the container and / or to the draining of the container. The effluent 30 is again raised to a specific height through the riser, after which the effluent is further discharged. This effluent is pushed up in the riser by the pressure of the liquid column in the container. This pressure is increased in the container by the pressure 9 caused by the biogas. In practice, this means that the liquid level in the riser will be slightly higher than the liquid level in the container. This provides a secure system.

5 Bij voorkeur omvat de stijgbuis een in hoogte verstelbare aflaat. Door het voorzien van een in hoogte verstelbare aflaat kan het vloeistofniveau in de houder op effectieve wijze binnen een bereik worden gevarieerd.The riser preferably comprises a height-adjustable outlet. By providing a height-adjustable drain, the liquid level in the container can be effectively varied within a range.

Hierbij is het mogelijk de aflaat zodanig in te stellen dat 10 de druk in het biogascompartiment gecontroleerd wordt.Hereby it is possible to adjust the outlet so that the pressure in the biogas compartment is checked.

Indien de biogasdruk te hoog oploopt, zal deze het vloeistofniveau in de houder verder omlaag drukken, waardoor meer vloeistof wordt afgevoerd. Hierdoor wordt de veiligheid van het systeem verder vergroot.If the biogas pressure rises too high, it will further push down the liquid level in the container, whereby more liquid is discharged. This further increases the safety of the system.

15 Bij voorkeur wordt het geproduceerde biogas gebruikt voor energieopwekking. Verder bij voorkeur wordt deze opgewekte energie gebruikt voor het aandrijven van de benodigde pompen in het systeem waardoor een energetisch zelfvoorzienend zuiveringssysteem wordt verkregen. Hiermee 20 behoort het bijvoorbeeld tot de mogelijkheden om een dergelijk systeem op elke gewenste locatie te plaatsen aangezien geen grote afhankelijkheid bestaat van een vaste elektriciteitsvoorziening. Eventueel kan voor het opstarten van het proces gebruik worden gemaakt van een generator.Preferably the biogas produced is used for energy generation. Furthermore, this generated energy is preferably used to drive the required pumps in the system, whereby an energetically self-sufficient purification system is obtained. This makes it possible, for example, to place such a system at any desired location since there is no great dependence on a fixed electricity supply. A generator may be used to start the process.

25 In een verder voordelige voorkeursuitvoeringsvorm omvat het systeem een gasdistributiesysteem voor geproduceerd biogas en/of extern gas, bijvoorbeeld het inerte N2, dat vanaf de onderzijde in de houder inbrengbaar is.In a further advantageous preferred embodiment, the system comprises a gas distribution system for produced biogas and / or external gas, for example the inert N2, which can be introduced into the container from below.

Door gebruik van het gasdistributiesysteem behoort het 30 tot de mogelijkheden om continu of periodiek een additionele menging van het dragermateriaal met daarop het slibmateriaal te realiseren. Hiermee wordt bijvoorbeeld vermeden dat er "dode hoeken" en/of voorkeurstromen in de houder kunnen 10 ontstaan. Hiermee wordt de totale effectiviteit van het zuiveringsproces verder vergroot. Voorts wordt het van onder inbrengen van het gas een tegenstroom met de vloeistof bewerkstelligd waardoor menging verder wordt verbeterd.By using the gas distribution system it is possible to realize an additional mixing of the carrier material with the sludge material continuously or periodically. This avoids, for example, that "blind spots" and / or preferred currents can arise in the container. This further increases the overall effectiveness of the purification process. Furthermore, a countercurrent with the liquid is effected from underneath the introduction of the gas, whereby mixing is further improved.

5 De uitvinding heeft tevens betrekking op een ombouwkit voor het ombouwen van een bestaande houder naar een anaëroob waterzuiveringssysteem zoals bovenstaand beschreven, waarbij de kit een gasdak voor ten minste een deel van de bestaande houder, verbindingsmiddelen voor het verbinden van het 10 gasdak met de houder, toevoer- en afvoermiddelen voor de te behandelen en het behandelde vloeistof en het biogas, en dragermateriaal, bij voorkeur los gestort floterend, waarop slibmateriaal zich kan vestigen, omvat.The invention also relates to a conversion kit for converting an existing container to an anaerobic water purification system as described above, wherein the kit comprises a gas roof for at least a part of the existing container, connecting means for connecting the gas roof to the container , supply and discharge means for the liquid to be treated and the treated and the biogas, and carrier material, preferably loosely deposited, on which sludge material can settle.

Een dergelijke ombouwkit biedt gelijke effecten en 15 voordelen als voorgaand beschreven voor het anaëroob waterzuiveringssysteem. Het is gebleken dat de kit volgens de vinding op effectieve wijze bruikbaar is voor het ombouwen van conventionele aerobe systemen naar een anaëroob systeem volgens de vinding. Hiertoe wordt een dergelijke 20 houder voorzien van een gasdak, bij voorkeur met een flexibel gasmembraan, door gebruik te maken van verbindingsmiddelen, omvattende bijvoorbeeld een klemmechanisme. Hierbij zorgen toevoerleidingen en afvoerleidingen voor het realiseren van de benodigde stromen 25 van te behandelen vloeistof en afvoer van het effluent.Such a conversion kit offers the same effects and advantages as previously described for the anaerobic water purification system. It has been found that the kit according to the invention can be used effectively for converting conventional aerobic systems to an anaerobic system according to the invention. To this end, such a holder is provided with a gas roof, preferably with a flexible gas membrane, by making use of connecting means, comprising for instance a clamping mechanism. Supply lines and discharge lines hereby ensure that the required flows of liquid to be treated and discharge of the effluent are realized.

Bijkomend wordt gebruik gemaakt van bij voorkeur los gestort dragermateriaal waarop biomassa zich kan vestigen.In addition, use is preferably made of separately deposited carrier material on which biomass can settle.

De uitvinding heeft verder tevens betrekking op een werkwijze voor het anaëroob behandelen van vloeistof, de 30 werkwijze omvattende: - het aanbrengen van een gasdak op een houder en een afvoer voor het biogas; - het aan of in de houder voorzien van: 11 - ten minste één aanvoerleiding en een verdeelsysteem voor het van bovenaf verdelen van de vloeistof over de houder; - een hoeveelheid dragermateriaal; en 5 - een afvoerleiding voor het van onderaf uit de houder voeren van bewerkt vloeistof, waarbij de afvoerleiding werkzaam wordt verbonden met een stijgbuis voor het in gebruik gevuld houden van de houder.The invention furthermore also relates to a method for anaerobically treating liquid, the method comprising: - applying a gas roof to a container and a drain for the biogas; - providing on or in the container with: - at least one supply line and a distribution system for distributing the liquid over the container from above; - an amount of carrier material; and - a discharge line for carrying processed liquid from below from the holder, the discharge line being operatively connected to a riser for keeping the holder filled in use.

10 Een dergelijke werkwijze voor het behandelen, en in het bijzonder zuiveren, van een vloeistof, in het bijzonder een afvalwaterstroom, biedt dezelfde effecten en voordelen als voorgaand beschreven voor het anaerobe waterzuiveringssysteem en de ombouwkit. Bij voorkeur wordt 15 het geproduceerde biogas gebruikt voor het winnen van energie en het daarmee verschaffen van een zelfvoorzienend systeem waarin de opgewekte energie wordt gebruikt voor het bedrijven van het proces.Such a method for treating, and in particular purifying, a liquid, in particular a waste water stream, offers the same effects and advantages as described above for the anaerobic water purification system and the conversion kit. Preferably, the biogas produced is used to generate energy and thereby provide a self-sufficient system in which the generated energy is used to operate the process.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de 20 uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bij gevoegde tekeningen, waarin tonen: - figuur 1 een overzicht van het systeem volgens de vinding; 25 - figuur 2 een aanzicht van een systeem uit figuur 1 en ombouw; en - figuur 3 een schematische weergave van het ombouwen van een conventioneel systeem naast het systeem volgens de vinding.Further advantages, features and details of the invention are elucidated on the basis of preferred embodiments thereof, wherein reference is made to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows an overview of the system according to the invention; Figure 2 shows a view of a system from figure 1 and casing; and - figure 3 shows a schematic representation of the conversion of a conventional system in addition to the system according to the invention.

30 Een anaëroob waterzuiveringssysteem 2 (figuur 1) is voorzien van een houder 4 bestaande uit een bodem 6 en wanddelen 8. Houder 4 is verder voorzien van een dak 10 bestaande uit een gasmembraan 12 en een buitendak 14. In een 12 rusttoestand bevindt het membraan 12 zich op een rooster (niet getoond) boven de vloeistof 16 in houder 4. De te zuiveren afvalwaterstroom wordt via aanvoer 18, pomp 20, buffer, ofwel "header" 22, en een afsluiter 24 aangevoerd 5 naar de verdelers 26 boven de vloeistof 16 in houder 4. In de getoonde uitvoeringsvorm is tevens een afsluiter 28, buffer, ofwel "header" 30, en aansluiting 32 voorzien voor het doorspoelen van het verdeelsysteem en/of het schoonspoelen en/of schoonblazen hiervan. Geproduceerd 10 biogas wordt afgevoerd via afvoer 34 en eventueel verder gebruikt voor energieopwekking. Via circulatieleiding 36 wordt geproduceerd biogas via pomp 38 vervoerd naar openingen, ofwel "nozzles" 40, waarmee gasbellen 42 in vloeistof 16 gebracht kunnen worden.An anaerobic water purification system 2 (Figure 1) is provided with a holder 4 consisting of a bottom 6 and wall parts 8. Holder 4 is further provided with a roof 10 consisting of a gas membrane 12 and an outer roof 14. The membrane is in a rest position 12 12 is located on a grid (not shown) above the liquid 16 in container 4. The waste water stream to be purified is supplied via feed 18, pump 20, buffer, or "header" 22, and a valve 24 to the distributors 26 above the liquid 16 in holder 4. In the embodiment shown, a valve 28, buffer, or "header" 30, and connection 32 are also provided for flushing the distribution system and / or flushing and / or blowing it clean. Produced biogas is discharged via drain 34 and possibly further used for energy generation. Via circulation pipe 36, produced biogas is transported via pump 38 to openings, or "nozzles" 40, through which gas bubbles 42 can be introduced into liquid 16.

15 In de getoonde uitvoeringsvorm is op bodem 6 een afvoerleiding 44 gekoppeld aan bak 45 aangebracht, optioneel voorzien van een aantal openingen 46 voor het uit de houder 4 voeren van effluent. Dit effluent wordt via stijgbuis 48, waarbij in de getoonde uitvoeringsvorm een flexibele aflaat 20 of overloop 50 is voorzien, gevoerd via reservoir 52 naar afvoer 54. Het hoogteverschil h is via aflaat of overloop 50 instelbaar, waarbij het hoogteverschil betrekking heeft op de hoogte van het vloeistofniveau in de stijgbuis 48 en de hoogte van de vloeistof 16 in de houder 4. Dit 25 hoogteverschil wordt aangeduid met h, dat een maat is voor de druk van het geproduceerde biogas in biogascompartiment 33.In the embodiment shown, a discharge line 44 is provided on bottom 6 coupled to tray 45, optionally provided with a number of openings 46 for discharging effluent from container 4. This effluent is fed via riser 48, in which a flexible outlet 20 or overflow 50 is provided in the shown embodiment, via reservoir 52 to outlet 54. The height difference h is adjustable via outlet or overflow 50, the height difference relating to the height of the liquid level in the riser 48 and the height of the liquid 16 in the holder 4. This difference in height is denoted by h, which is a measure of the pressure of the biogas produced in biogas compartment 33.

Het gasmembraan wordt met behulp van een klemmechanisme 35 vastgezet op een wanddeel 8, waarbij in de getoonde 30 uitvoeringsvorm het gasmembraan 12 aan de binnenzijde van houder 4 is aangebracht. Buitendeel 14 wordt bij voorkeur op spanning gehouden door gebruik te maken van een luchtblazer die lucht inblaast in de tussenruimte tussen buitendeel 14 13 en membraan 12 (niet getoond). In vloeistof 16 bevindt zich dragermateriaal 56 van een bij voorkeur kunststof materiaal ter grootte van bij voorkeur ten hoogste enkele centimeters, of zelfs kleiner, waarop zich slibmateriaal 58 kan bevinden.The gas membrane is fixed on a wall part 8 by means of a clamping mechanism 35, wherein in the embodiment shown the gas membrane 12 is arranged on the inside of holder 4. Outer part 14 is preferably kept under tension by using an air blower which blows air into the gap between outer part 13 and membrane 12 (not shown). Liquid 16 contains carrier material 56 of a preferably plastic material, the size of which is preferably at most a few centimeters, or even smaller, on which sludge material 58 can be present.

5 Dragers 56 zijn in meer detail beschreven in WO 02/096806.Carriers 56 are described in more detail in WO 02/096806.

Een anaëroob waterzuiveringssysteem 60 (figuur 2) omvat een houder of tank 62, bijvoorbeeld afkomstig van een conventioneel aëroob systeem dat wordt omgebouwd. Hiertoe wordt een deel van de inhoud van tank 62 benut als anaëroob 10 systeem 64 waarbij in de getoonde uitvoeringsvorm verdere delen 66, 68 worden gebruikt voor voorbehandeling of nabehandeling van de processtromen. Het anaerobe systeem 64 is voorzien van gasdak 70. Systeem 60 is verder voorzien van een aantal leidingen 72.An anaerobic water purification system 60 (Figure 2) comprises a container or tank 62, for example originating from a conventional aerobic system that is being converted. To this end, part of the contents of tank 62 is utilized as an anaerobic system 64, in which, in the embodiment shown, further parts 66, 68 are used for pre-treatment or after-treatment of the process flows. The anaerobic system 64 is provided with gas roof 70. System 60 is further provided with a number of pipes 72.

15 Een ombouwproces 74 (figuur 3) vanuit een voorheen conventioneel aëroob systeem 76 vereist in een eerste dimensioneringsstap 78 het bepalen van de benodigde volumes en materialen. Voorts wordt in een volgende uitvoeringsstap 80 een dak, bij voorkeur een gasmembraan, voorzien op de 20 conventionele houder en in vervolgstap 82 worden aanvoer- en afvoerleidingen, evenals eventuele circulatieleidingen, aangebracht. Hierbij worden eventuele doorvoeren in wand 8 van houder 4 aangebracht. Hierbij is gebleken dat met een beperkt aantal doorvoeren volstaan kan worden, waardoor de 25 ombouw van een conventioneel systeem naar het systeem 2,60 volgens de vinding op relatief eenvoudige wijze uitvoerbaar is. Vervolgens wordt in de laatste voorbereidingsstap 84 dragermateriaal 56 toegevoegd aan houder 4, gevolgd door de in bedrijf stelling 86 waarbij de diverse instellingen van 30 het proces nader worden bepaald.A conversion process 74 (Figure 3) from a previously conventional aerobic system 76 requires determining the required volumes and materials in a first dimensioning step 78. Furthermore, in a subsequent implementation step 80, a roof, preferably a gas membrane, is provided on the conventional container and in subsequent step 82 supply and discharge pipes, as well as any circulation pipes, are provided. Any penetrations are hereby arranged in wall 8 of holder 4. It has been found here that a limited number of passages can suffice, as a result of which the conversion from a conventional system to the system 2.60 according to the invention can be carried out in a relatively simple manner. Subsequently, in the final preparation step 84, carrier material 56 is added to container 4, followed by the commissioning 86, wherein the various settings of the process are further determined.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot bovenbeschreven uitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde 14 rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.The present invention is by no means limited to the above-described embodiments thereof. The requested 14 rights are determined by the following claims, within the scope of which many modifications are conceivable.

Claims (15)

1. Anaëroob waterzuiveringssysteem voor het 5 behandelen van een vloeistof omvattende: - een houder voor de te behandelen vloeistof in gebruik voorzien van een slibbed; - een met de houder werkzaam verbonden aanvoerleiding voor het aanvoeren van de te behandelen vloeistof; 10. een met de aanvoerleiding verbonden verdeelsysteem voor het van bovenaf verdelen van de vloeistof over het slibbed; - in gebruik in de houder aangebracht dragermateriaal waarop anaëroob slibmateriaal vestigbaar is; en 15. een aan of op de houder aangebracht gasdak voorzien van een in gebruik aanpasbaar aan de biogasproductie volume.An anaerobic water purification system for treating a liquid comprising: - a container for the liquid to be treated in use provided with a sludge bed; - a supply line operatively connected to the container for supplying the liquid to be treated; 10. a distribution system connected to the supply line for distributing the liquid over the sludge bed from above; - carrier material provided in use in the container on which anaerobic sludge material can be established; and 15. a gas roof arranged on or on the container provided with a volume that can be adjusted to the biogas production volume in use. 2. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens conclusie 1, waarin het gasdak met verbindingsmiddelen op 20 een bestaande houder aanbrengbaar is.2. Anaerobic water purification system according to claim 1, wherein the gas roof with connecting means can be applied to an existing container. 3. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens conclusie 2, waarin het gasdak wordt voorzien over een deel van de bestaande houder en een ander deel van de bestaande 25 houder in gebruik is voorzien als voorbehandelings- en/of nabehandelingshouder.3. Anaerobic water purification system according to claim 2, wherein the gas roof is provided over a part of the existing container and another part of the existing container is provided for use as a pre-treatment and / or after-treatment container. 4. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin het verdeelsysteem 30 een aanvoer, een aantal verdelers en een doorspoelaansluiting omvat.An anaerobic water purification system according to one or more of the preceding claims, wherein the distribution system 30 comprises a supply, a number of distributors and a flushing connection. 5. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin, gezien in stromingsrichting van de vloeistof, voor en/of na de 5 verdelers een verdeel- of verzamelvat is voorzien.5. Anaerobic water purification system as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein, viewed in the direction of flow of the liquid, a distribution or collecting vessel is provided before and / or after the distributors. 6. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, verder omvattende een in of nabij de bodem van de houder aangebracht afvoersysteem 10 voor behandelde vloeistof.An anaerobic water purification system according to one or more of the preceding claims, further comprising a discharge system 10 for treated liquid arranged in or near the bottom of the container. 7. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens conclusie 6, waarin het afvoersysteem een slang voorzien van een aantal openingen omvat. 15An anaerobic water purification system according to claim 6, wherein the drain system comprises a hose provided with a number of openings. 15 8. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens conclusie 6 of 7, waarin het afvoersysteem een stijgbuis omvat.An anaerobic water purification system according to claim 6 or 7, wherein the drain system comprises a riser. 9. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens conclusie 8, waarin de stijgbuis een in hoogte verstelbare aflaat omvat.The anaerobic water purification system of claim 8, wherein the riser comprises a height-adjustable drain. 10. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens één of 25 meer van de voorgaande conclusies, waarin geproduceerd biogas wordt gebruikt voor energieopwekking.10. Anaerobic water purification system according to one or more of the preceding claims, wherein produced biogas is used for energy generation. 11. Anaëroob waterzuiveringssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, verder omvattende een 30 gasdistributiesysteem waarin gas vanaf de onderzijde in de houder inbrengbaar is.11. Anaerobic water purification system according to one or more of the preceding claims, further comprising a gas distribution system in which gas can be introduced into the container from below. 12. Ombouwkit voor het ombouwen van een bestaande houder naar een anaëroob waterzuiveringssysteem volgens één of meer van de voorgaande conclusies, de kit omvattende: - een gasdak voor ten minste een deel van de bestaande 5 houder; - verbindingsmiddelen voor het verbinden van het gasdak met de houder; - toevoer- en afvoermiddelen voor de te behandelen en de behandelde vloeistof, en het biogas; en 10. in de houder aanbrengbaar dragermateriaal waarop slibmateriaal vestigbaar is.12. Conversion kit for converting an existing container to an anaerobic water purification system according to one or more of the preceding claims, the kit comprising: - a gas roof for at least a part of the existing container; - connecting means for connecting the gas roof to the holder; - supply and discharge means for the liquid to be treated and the treated, and the biogas; and 10. carrier material that can be inserted into the container on which sludge material can be attached. 13. Werkwijze voor het anaëroob behandelen van een vloeistof in een houder, omvattende: 15. het aanbrengen van een gasdak op een houder en een afvoer voor het biogas; - het aan of in de houder voorzien van: ten minste één aanvoerleiding en een verdeelsysteem voor het van bovenaf verdelen 20 van de vloeistof over een slibbed voorzien in de houder; een hoeveelheid dragermateriaal; en een afvoerleiding voor het van onderaf uit de houder voeren van bewerkt vloeistof, 25 waarbij de afvoerleiding werkzaam wordt verbonden met een stijgbuis voor het in gebruik gevuld houden van de houder.A method for anaerobically treating a liquid in a container, comprising: 15. applying a gas roof to a container and a drain for the biogas; - on or in the container provided with: at least one supply line and a distribution system for distributing the liquid from above over a sludge bed provided in the container; an amount of carrier material; and a discharge conduit for carrying processed liquid from below from the container, the discharge conduit being operatively connected to a riser for keeping the container filled in use. 14. Werkwijze volgens conclusie 13, verder 30 omvattende het winnen van energie uit geproduceerd biogas.14. A method according to claim 13, further comprising extracting energy from produced biogas. 15. Werkwijze volgens conclusie 14, verder omvattende het gebruiken van de gewonnen energie voor het bedrijven van de behandeling van de vloeistof zodanig dat een energetisch zelfvoorzienend systeem wordt verkregen.The method of claim 14, further comprising using the energy extracted to operate the treatment of the fluid such that an energetic self-sufficient system is obtained.